最新初中物理中考知识点概要(简单机械和功)
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1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2、五要素--组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2 表示。
说明动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);
⑷标力臂(大括号)。
3、研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F(1)l(1)=F(2)l(2)也可写成:F(1)/ F(2)=l(2)/ l (1)
解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
五、滑轮
1、定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离S(F) (或速度v(F)) = 重物移动的距离S(G) (或速度V(G))
2、动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= (1/ 2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= (G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F) (或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G) (或V(G))
3、滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=( 1 / n )G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= (G(物)+G(动)) / n 绳子自由端移动距离S(F) (或V(F))=n倍的重物移动的距离S(G) (或V(G))
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G(物)+G(动)) / F求出绳子的股数。然后根据"奇动偶定"的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
一、功:
1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS
4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位"焦"(牛·米= 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成"焦")单位搞混。
二、功的原理:
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)
3、应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
三、机械效率:
1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W(有用)=Gh(提升重物)=W(总)-W(额)=ηW(总)
斜面:W(有用)= Gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W(额)= W(总)-W(有用)=G(动)h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W(额)=f L
3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W(总)=W(有用)+W(额)=FS= W(有用)/η
斜面:W(总)= fL+Gh=FL
4、机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=W(有)/W(总)×100%
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
①原理:η=W(有)/W(总)=(Gh)/(Fs)×100%
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B提升重物越重,做的有用功相对就多。
C摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
1.有用功(W有用):利用机械工作时对人们有用的功叫有用功
2. 用来克服摩擦做的功、把机械提升一定高度所做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫额外功,记做(W额外)。使用任何机械做额外功是不可避免的。
3.总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功:W总=W有+W额外
4.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率
机械效率=有用功/总功
η=W有/W总×100%
有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
机械效率用百分数表示,没有单位
5.如何提高机械效率:
η= W有/W总= W有/(W有+W额)
第一是减小额外功
如保持良好的润滑,减小滑轮的轮与轴之间的摩擦,
减小动滑轮重等方法都能减小额外功,提高机械效率。
第二是增加有用功。